Серия «Алгоритмы»

3

Алгоритм погодозависимого регулятора на Owen Logic и Codesys

Алгоритм погодозависимого регулятора применяется в ЦТП, ИТП, в приточно-вытяжной вентиляции. Смысл этого алгоритма в том, что по датчику температуры наружного воздуха подбирается оптимальная температура в помещении. Автоматизировать этот процесс в свободно-программируемом устройстве возможно.

Приветствую всех, на связи с вами, автор блога, Семен. В этой статье рассмотрим полезный алгоритм погодозависимого регулятора. В основном статьи пишу для ПЛК Овен. Но, думаю смысл будет понятен. Это в принципе можно реализовать в любом ПЛК на Codesys.

Смысл алгоритма погодозависимости

Температурный график подачи тепла в системы отопления МКД (многоквартирных домов) един и определен СНиП.

Теплоноситель к самому ИТП или ЦТП доставляется по разным графикам, зависящим от пропускной способности тепловых сетей и температурного режима источника теплоты по которому могут работать его теплогенерирующие установки – в частности котлы. Эти самые котлы могут работать на разных параметрах нагрева теплоносителя — воды вплоть до пара.

Для того чтобы оптимизировать тепло в помещениях и отсечь перегрев и в том числе лишние теплопотери. Строится вот такой график, таблица ниже.

Алгоритм погодозависимого регулятора на Owen Logic и Codesys Асу, Асушник, Отдел АСУ, АСУ ТП, КИПиА, ПЛК, Программирование ПЛК, Инженер, Электричество, Длиннопост

А теперь представим линию зависимости по оси Х у нас температура наружнего воздуха, по оси У температура в помещении. Нам нужно выставлять уставки для регулирующего органа в кусочно-линейной аппроксимации. Это когда идем от точки до точки. В погодозависимом регуляторе достаточно 7 точек.

Алгоритм погодозависимого регулятора на Owen Logic и Codesys Асу, Асушник, Отдел АСУ, АСУ ТП, КИПиА, ПЛК, Программирование ПЛК, Инженер, Электричество, Длиннопост

Реализация в Codesys и в Owen Logic

В Codesys есть ФБ называется он CharCurve. Для него создаётся массив данных (сколько надо точек и уставок получить). Чтобы было наглядно покажу в виде CFC-программы.

Вот так он выглядит:

Алгоритм погодозависимого регулятора на Owen Logic и Codesys Асу, Асушник, Отдел АСУ, АСУ ТП, КИПиА, ПЛК, Программирование ПЛК, Инженер, Электричество, Длиннопост
  • IN — Температура наружного воздуха

  • P — двумерный массив, куда мы должны занести 7 точек (X,Y)

  • N — количество точек

  • OUT — уставка, которая цепляется к любому регулятору (ПИД или двухпозиционка).

Как строится массив по двум точкам. Объявляем данные в поле.

Алгоритм погодозависимого регулятора на Owen Logic и Codesys Асу, Асушник, Отдел АСУ, АСУ ТП, КИПиА, ПЛК, Программирование ПЛК, Инженер, Электричество, Длиннопост

Затем вносим переменные, куда мы будем записывать наши задания для аппроксимации графика.

По температуре наружного воздуха.

Алгоритм погодозависимого регулятора на Owen Logic и Codesys Асу, Асушник, Отдел АСУ, АСУ ТП, КИПиА, ПЛК, Программирование ПЛК, Инженер, Электричество, Длиннопост

По температуре подающего трубопровода.

Алгоритм погодозависимого регулятора на Owen Logic и Codesys Асу, Асушник, Отдел АСУ, АСУ ТП, КИПиА, ПЛК, Программирование ПЛК, Инженер, Электричество, Длиннопост

Этот массив вносим в наш ФБ CharCurve.

Алгоритм погодозависимого регулятора на Owen Logic и Codesys Асу, Асушник, Отдел АСУ, АСУ ТП, КИПиА, ПЛК, Программирование ПЛК, Инженер, Электричество, Длиннопост
Алгоритм погодозависимого регулятора на Owen Logic и Codesys Асу, Асушник, Отдел АСУ, АСУ ТП, КИПиА, ПЛК, Программирование ПЛК, Инженер, Электричество, Длиннопост

Таким образом получим результат, готовый блок программы.

На Owen Logic всё тоже самое, только чуть проще, максимум можем задать 4 точки. ФБ называется Graf_4pnt

Алгоритм погодозависимого регулятора на Owen Logic и Codesys Асу, Асушник, Отдел АСУ, АСУ ТП, КИПиА, ПЛК, Программирование ПЛК, Инженер, Электричество, Длиннопост

Тут всё проще, надо в ячейки занести нужные переменные

  • X — фактическая температура наружного воздуха

  • X1-X4 — Точки Т.Н.В.

  • Y1-Y4 — Точки Т подачи

  • ua_Points — кол-во точек

  • Is_X_Line — задаем логику в конце и в начале графика, когда данные выходят за границу, если 0, то обрываем показания в ноль, если 1, то продолжаем крайнее значение 4 точки до точки 1.

  • Y — Выход уставки для регулятора

На этом я заканчиваю, всем спасибо, пока-пока, пишите в комментариях.

С уважением, Гридин Семен

Показать полностью 9
1

Психрометрический метод измерения влажности на ПЛК

Для камер сушки и варки мясных изделий по любому можно применять только психрометрический способ измерения влажности.

Такой алгоритм не у всякого оборудования есть возможность реализовать. Есть уже готовое оборудование, а можно обойтись и собственными алгоритмами на свободно-программируемом оборудовании.

Приветствую вас на нашем сайте kipiaplc. Рассмотрим этот метод и что с ним можно сделать?

Суть психрометрического метода

Психрометрический метод основан на измерении влажности воздуха по понижению температуры тела при испарении с его поверхности, за счёт затраты тепла на испарение воды.

В психрометре используются два термометра, у одного из которых (смоченный термометр) резервуар обёрнут смачиваемым батистом. Вследствие испарения с поверхности батиста температура смоченного термометра будет ниже температуры сухого термометра, показывающего температуру воздуха, и тем ниже, чем меньше влажность воздуха.

Парциальное давление водяного пара в воздухе определяется по психрометрической формуле, на основании которой составлены психрометрические таблицы:

е = E` - Ap (t - t)' · (1 + 0,00115 · t`), гПа,

Что за готовое оборудование?

Из готового оборудования компания ОВЕН производит МПР51. Это программируемый шаговый терморегулятор. На самом деле очень дубовое устройство - операторы мучаются с настройками, без специалиста разобраться с ним невозможно. Это и хорошо и плохо.

Я предпочитаю нормальные устройства с понятным человеческим интерфейсом. Нет необходимости дежурить возле оборудования, чтобы поменять уставку в шаге.

Есть ещё приборы компании Замер - ИТР-02П. Заказчика и нас этот прибор тоже не устроил, потому что не понятно, как его настраивать. Та же ситуация, как и с МПР51.

Способ реализации на ПЛК

Для Codesys 2.3 есть специальная библиотека PSI_MOIST. Находится она в категории PID_regulators, Это штатная - заводская библиотека. Опробована на реальном объекте. На печи для варки и сушки колбасы.

Психрометрический метод измерения влажности на ПЛК Асушник, АСУ ТП, ПЛК, Программирование ПЛК, Видео, YouTube, Длиннопост

Работает в достаточно большом диапазоне от 0 до 100 Градусов по сухому датчику температуры. Ну хочу сразу сказать этот метод измерения сам по себе не точный. Но для варки колбасы для циклической подачи пара хватило.

Психрометрический метод измерения влажности на ПЛК Асушник, АСУ ТП, ПЛК, Программирование ПЛК, Видео, YouTube, Длиннопост

Входы функционального блока:

T_Dry:REAL; (Температура сухого)
T_Moist:REAL; (Температура влажного)
A_Koeff:REAL; (Психрометрический коэффициент от 0.064 до 0.014)
Pressure:REAL; (Датчик атмосферного давления - приведенного к гектопаскалям - если не присваивать используется значение по умолчанию 1013.25 ГтПа)

И вот, как выглядит сама печь и шкаф автоматики:

Психрометрический метод измерения влажности на ПЛК Асушник, АСУ ТП, ПЛК, Программирование ПЛК, Видео, YouTube, Длиннопост

Интерфейс на панели оператора для реализации алгоритмов.

Интерфейс панели печи для варки и сушки колбасы

На этом я заканчиваю, если будут вопросы, пишите комментарии.

С уважением, Гридин Семен.

Показать полностью 3 1
0

Алгоритм измерения уровня в цилиндрической ёмкости

Как-то стояла задача измерить уровень ёмкости воды. Ёмкость вертикальная — цилиндрическая. Этот уровень необходимо было перевести в объём воды. Хочу написать вам рабочий метод автоматизации уровня.

Приветствую всех посетителей сайта, с вами автор блога, Гридин Семен. Пишу статью про рабочую программу на отечественном оборудовании Овен ПР.

Емкость с водой

К сожалению фото с объекта не сохранились. В картинках покажу, какая примерно была емкость и что мы в неё врезали для измерения уровня.

Алгоритм измерения уровня в цилиндрической ёмкости Теория алгоритмов, Программирование ПЛК, ПЛК, АСУ ТП, Длиннопост

Вот так вот она примерно выглядела. Определили высоту водяного столба. Снизу врезали датчик избыточного давления ПД100. В единицах 1 бар — это 10 метров водяного столба. Исходя из этих данных можно посчитать объем воды. Так как ёмкость у нас была округлой формы. В верхней и нижней части объемы отличались от среднего уровня.

Реализация алгоритма

Так как емкость была не совсем правильной формы, формулы по расчету объема здесь не сработали. Тогда мы сделали следующим образом — поделили диапазон тока 4-20 мА на определенное количество частей. Заливали мы бочку по расходомеру, и в каждой части записывали объем воды.

Зная высоту водяного столба и объём я склеил всё это в один мат. аппарат.

Использовал оборудование ОВЕН ИПП120 и ОВЕН ПР200. Почему именно так, всю информацию нужно было дублировать дистанционно.

Алгоритм измерения уровня в цилиндрической ёмкости Теория алгоритмов, Программирование ПЛК, ПЛК, АСУ ТП, Длиннопост

То что было на экране ИПП120 и ПР200.

Алгоритм измерения уровня в цилиндрической ёмкости Теория алгоритмов, Программирование ПЛК, ПЛК, АСУ ТП, Длиннопост

И вот таким вот образом склеивали показания уровня и требуемого объема.

Алгоритм измерения уровня в цилиндрической ёмкости Теория алгоритмов, Программирование ПЛК, ПЛК, АСУ ТП, Длиннопост

Внутренности блока Уровнемер.

У нас получилось достаточно точно. Так как делений много по всему диапазону датчика.

Если есть вариант, как сделать проще и лучше, напишите в комментариях. На этом я заканчиваю, пока-пока.

С уважением, Гридин Семен

Показать полностью 4
Отличная работа, все прочитано!